贾江鸣 叶玉泽 程培林 胡润泽 武传宇,2

(1.浙江理工大学机械与自动控制学院， 杭州 310018； 2.浙江省种植装备技术重点实验室， 杭州 310018)

0 引言

近年来，随着中国经济的发展，劳动力紧缺对农业发展的限制已显现，特别是劳动密集型的果蔬采摘产业尤为突出，因此在果蔬采摘领域急需各种类型的采摘机器人[1-5]。由于果蔬柔嫩，在收获过程中有效减少果蔬损伤一直是农产品领域的研究热点[6-8]。在多数果蔬采摘作业中，均需通过采摘抓手对果蔬的夹持作用实现摘取。因此，避免夹持损伤成为实现采摘抓手无损采摘的重点和关键，农业采摘抓手对农业现代化发展具有重要意义[9-11]。

针对有效采摘不同果蔬的问题，诸多学者进行了农业采摘抓手的研究[12-16]；这些研究设计的抓手对类椭圆形果蔬具有较大优势，但对大长径比果蔬的抓取仍存在较大困难。为了采摘黄瓜和茄子等大长径比类果蔬，文献[17]设计了黄瓜采摘抓手，该抓持器由2个基于气动柔性驱动器的弯曲关节构成,其机械结构简单、输出力较大,对黄瓜抓取成功率和断梗率较高,抓手的柔顺度有待进一步提高。文献[18]研究的黄瓜采摘抓手的夹持装置由两根夹持手指和吸盘构成，在收获过程中夹持手指承载主要载荷，吸盘起辅助固定作用，由于吸盘承受的载荷较小，在抓取过程难以实现稳定抓取。文献[19]设计了一种两指茄子采摘机器人抓手，其中夹持装置是由电机驱动的两根金属手指，该抓手能够实现3～6.5 cm茄子的抓取。……